Iの(１)について、解説にc→c'→c"→c'→cが一周期であるとありますが、どういうことでしょうか…。

「基礎問 49 気柱の共鳴 図のように、円の断面をもち太さが一様な管からピストンを入れ、ピ ストンを移動させてこの閉管の長さを自由に変えられるようにする。さらに、 管の左側に,その開口端に向けて音波を出す音 源を置く。音源から振動数一定の音波を出し, ピストンで閉管の長さを変えると共鳴が起こり 管内に定常波ができる。 この定常波の波形を表 すために、管の左の開口端の中心に原点Oをとり,管の中心線を軸に、こ れと垂直にy軸をとる。 波形は,空気のx軸の正の向きの変位はy軸の正の 向きに,x軸の負の向きの変位はy軸の負の向きにおき換えて表す。空気中 の音速を340 〔m/s] として, 以下の問いに答えよ。 ただし, 開口端と定常波 の腹とのずれは無視するものとする。 (0) (1) I.音源から振動数f [Hz] の音波を出したとき,管の長さが1〔m〕のとき 共鳴して管内に図のような波形の定常波ができた。 ただし,現在より 4.00×10-3秒前のときの空気の変位の波形は曲線C” で, 現在より 2.00×10-秒前のときの空気の変位の波形は管の中心線と一致する直線 C'で,さらに,現在の空気の変位の波形は曲線Cで表されている。 なお、 この間に同じ状態が現れることはなかったものとする。 (1) 音波の振動数f [Hz] を求めよ。 (2) 管の長さ [m] を求めよ。 (3) 現在の時刻で, 管内の空気が最も密になっている場所の開口端からの 距離をl [m] を用いて表せ。 音源 CCC" 管 ピストン

(１)では断面積sが関係ないのに、(2)ではsも含めて考えているのはなぜですか？

例題 17 水圧と浮力 右図のように、長さL 〔m〕 断面積 S〔m]の円柱を水 中に沈めると、円柱の上面が水深h [m]となるところで 円柱は静止して水中に浮いていた。 大気圧を po〔Pa〕, 水の密度をp[kg/m²], 重力加速度の大きさをg[m/s"] とし、円柱は水面に垂直であるものとする。 (1) 円柱の上面と下面にはたらく圧力はそれぞれいくら (2) 円柱にはたらく浮力の大きさはいくらか。 (3) 円柱の質量はいくらか。 大気圧による力は上面と下 面で相殺されるので,浮力の大 きさを求めるときは考慮する必 要はない。 4.9m/s'].an-9.8[m/s²] の大きさ (2) 上面と下面がそれぞれ水か ら受ける力の合力が浮力として はたらく。 h P₂S - P₁S ={po+pg (h+L)}S - (p+pgh) S 64 65 73 74 水面 【解答 (1) 円柱の上面と下面にはたらく圧力をそれぞれ. p 〔Pa], p2〔Pa〕 とすると, p= po+pgh より . almana 上面: p1 = po+pgh [Pa〕 下面:p2= po+pg(h+L) 〔Pa〕 (2) 円柱の上面と下面がそれぞれ水から受 ける力の合力が浮力となる。よって,(1) より oShg Img pS(h+L)g = pSLg〔N〕 (3) 浮力と重力がつり合って円柱は静止して水中に浮いている。 したがって,円柱の質量をm[kg] とすると,円柱にはたら く力のつり合いより, mg-pSLg=0 ゆえに, m = pSL [kg] 5 運動の法則 41

問2が解説を読んでもわからないので教えて欲しいです。

気柱の共鳴と音の速さについて考える。 88. 気柱の共鳴 05分) 問1 次の文章中の空欄アに入れる式として正しいものを, 下の①~ ⑥ のうちから1つ選べ。 実験室内に,図のような一端がピストンで閉じられ、気柱の長 さが自由に変えられる管がある。 管の開口部でスピーカーから振 動数fの音を出し, ピストンを開口端から徐々に動かして, 最初に共鳴が起こるときの長さを測定す るとLであった。 さらにピストンを動かし,次に共鳴する長さを測定したところL2であった。 これ より音の速さはア L₁ ③f (L2-Li) (22fL₂ ① fL2 問2 次の文章中の空欄イ Cider Chanel TT BRET L1 A ⑥ f (L2-Li) 5 f(L2-L₁) L2 4 2f (L₂-L₁) (2) Ren L2 { }で囲んだ選択肢のうちから1つずつ選べ。 気柱の長さを L に保ったまま, 共鳴が起こらなくなるまで実験室の気温を徐々に下げた。共鳴が 起こらなくなったのは、管内の空気の温度が下がったため、合脈C SHO D.S SHOS 02.00 ① 音の波長が長くなった ② 音の波長が短くなった ③ 音の振動数が大きくなった ④ 音の振動数が小さくなった ⑤ 音が縦波から横波になった このあと, ピストンの位置を左に動かしていったところ, 管の開口端に達するまでに 管内のイ 共鳴はウ ① 1 回 ② 2 ただし, 開口端補正は無視できるものとする。 と求められる。 ③3 回 ④ 0 回 スピーカー 起こった。 気柱の長さ からである。 それぞれの直後の ウに入れる語句として最も適当なものを、 ピストン 3\m.02.00 [2021 追試] 物理基礎の復習 ③ (波) 67

⑶が分かりません。 わかる方教えて下さい！

④ 密度p [kg/m²] の液体に, ★ 断面積 S〔m²〕, 長さL[m] の円柱が浮かんでいて, 液 面下の長さはh 〔m〕 である。 重力加速度の大きさ をg[m/s2〕 とする。 (1) 円柱が受けている浮力の大きさを求めよ。 (2) 円柱の密度を求めよ。 DEN (3) 円柱の上におもりを載せて,円柱の上面が液 ☆ 面と一致するようにしたい。 必要なおもりの 質量を求めよ｡ (2) L p S (3) th (1) 6点 (2)6点 (3)7点)

物理基礎の波長です。写真に写っている問題の式の立て方がわかりません…！ どなたか教えてください🙇

Q2. 図のように音波を良く反射する壁に向かってスピーカーから一定の振動数の音を出し、 音の 定常波の観測を行った。 マイクロホンを壁側からスピーカーへ向けてゆっくり動かしたら、 音の強弱を観測した。 壁ではね返るときに音波の位相は反転するものとして次の問いに 答えよ。 カ 4L (1) 音の強いところと弱いところの間隔がLのとき､ この音波の波長を求めよ。 (2) マイクロホンを速さで動かすとき、 うなり (音の強弱)は毎秒何回聞こえるか。 24 Lとvを使って求めよ。 Q3. 気柱共鳴実験について、次の問に答えよ。 マイクロホン www (3) (2) ドップラー効果で考えても同じ結果になる。 音速を Vとしマイクロホンを速さで動く観測者とし で、一定の振動数の音を出しているスピーカーに近づく場合と壁から遠ざかる場合に聞こ える振動数の差がうなりとなる。 毎秒何回聞こえるか f と Vを使って求めよ。 ただし、 音叉の振動数を680 Hz, 音速を340m/s、 開口端補正は 1.5cm とする。 有効数字3桁で答えよ。 スピーカー オシロスコープ (1) この音叉の出す音波の波長はいくらか。 (2) 管口から水位を下げていったら管口より何cmのところではじめて の共鳴が起こるだろうか。 (3) 水位を下げていって2回目の共鳴が起こるのは、管口より何cmの ところだろうか。 (4) 実験中に気温が下がった。 共鳴点の間隔はどうなるか。 当てはまる方を○で囲め。

赤線で引いたところが分かりません。　 なぜ、不等号の向きが逆になるのか教えて下さい。

8. 下図のように,屈折率 n の円柱形の媒質Iの外側を屈折率 nzの 媒質ⅡIで覆った透明な繊維がある。 この繊維の断面に空気中から入射 角 61 で光を入射させた。その時の屈折角を02として以下の問に答え よ。 【10点】 (1) 媒質ⅡI に対する媒質 I の相対屈折率を答えよ。 (2) sing を n1n2 」の中から必要なものを使って答えよ。 (3) 媒質Ⅰ から媒質ⅡIへの光の入射において、全反射を起こす条件を n1 n2, O2 を使って答えよ。 (4) 空気中からの入射角がどんな値でも、媒質 I から媒質ⅡIに入射す るときに全反射が起こる条件を求めよ。 条件を導出する過程も説明 すること｡ 12 11₂ ny 10₂ We 媒賀 媒質 Ⅰ

なぜ大気圧が上向きに働くのですか？

図のように,太さが一様で一端を閉じたガラ 32. 大気の圧力 ス管に水銀を満たし, 水銀を入れた容器に倒立させたところ,管 内の水銀柱の高さは, 外部の水銀面から測って 0.760m²であった。 できた 水銀面 このときの大気の圧力を,有効数字3桁で求めよ。 ただし、管内 の水銀柱の上部は真空であり, 水銀の密度を1.36×10kg/m²,重 力加速度の大きさを9.80m/s2 とする。 真空 0.760m

物理基礎の気柱の話の問題で98がイメージがわかないのですがなぜこの答えになるのでしょうか！教えてください😭

98 気柱の密度変化 閉管内の気柱に図のような定常波が生じ ている｡ 空気の振動が最も激しいところを a a 〜fの中からすべて選べ。 密度変化が最も激しいところをa~ f の中からすべて選べ。 b.dif (1)_ (2) a-c.e 63

（１）の問題の答えなのですが実線のところが逆だとまちがいですか？

154 【気柱の振動①】 図のように,管の一端の近くでお んさを鳴らしながら、ピストンを管口から遠ざけ ていったところ, ピストンが管の一端から16cm のところで1回目の共鳴が起こり, 50cmのところ で2回目の共鳴が起きた。 このときの音の速さを 340m/s として、以下の問いに答えなさい。 ただし,管口と定常波の腹の位置は一致しないものとし, その位置は振動数に関係なく変 わらないものとする。 (1)2回目に共鳴が起こったときに生じた定常波の波形を図示しなさい。 (2) 共鳴が起こったときの音波の波長は何cmか。 (3) このおんさの振動数は何Hzか。 (4) 2回目の共鳴が起こっているとき、 管内の空気の密度が時間的に最も大きく変化して いるところは,管口から何cmのところか。 すべて答えなさい。 (5) 管口と管口付近の定常波の腹の位置のずれは何cmか。 (6) ピストンの位置を16cmのところに戻して固定し, おんさを振動数を変えることの できる音源に置き換える。もとのおんさの振動数から徐々に振動数を大きくしていくと, 次に共鳴が起こるのは何Hzのときか｡ Ų 16 cm -50cm

問3で自分の答えでは何故バツなのか教えていただけないでしょうか？

円筒の上端近くで振動数 420Hz のおんさを鳴らしながら、円筒の 10%。 気柱の振動 水面の位置を徐々に下げていったところ, 上端から水面までの距離がﾑ=19.0cm のとき に初めて共鳴がおこり, 2=59.0cm のとき, 再び共鳴音を聞いた。 (1) このときの音の速さVは何m/sか。 (2) 共鳴したときの筒口の腹の位置は,筒の上端よりどれだけ上にあるか。 (3) l=59.0cm として, 振動数のより大きいおんさを筒口で鳴らすとき, 共鳴が起こる最も 420Hz に近い振動数は何Hzのものか。 (1) (2) (3) U 14639